波束测量方法及系统与流程

[0001]
本发明涉及移动通信技术领域，特别涉及一种波束测量方法、一种计算机可读存储介质、一种计算机设备以及一种波束测量系统。


背景技术：

[0002]
相关技术中，进行波束测量的过程中，基站随机向终端设备发送波束对应的参考信号，终端设备无法得知基站对于参考信号的发送顺序，其需要对基站所有波束进行测量，并反馈测量结果，基站才可以对波束进行调整；进而使得波束测量效率低下。


技术实现要素：

[0003]
本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种波束测量方法，能够在移动通信过程中，对波束进行有效测量，同时，提高波束测量效率。
[0004]
本发明的第二个目的在于提出一种计算机可读存储介质。
[0005]
本发明的第三个目的在于提出一种计算机设备。
[0006]
本发明的第四个目的在于提出一种波束测量系统。
[0007]
为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种波束测量方法，基站包括多个波束，其中，每个波束具有相应的覆盖区域；波束测量方法包括以下步骤：获取每个波束对应的概率分布值，并根据所述概率分布值对多个波束进行排序，以及根据波束的排序进行物理层参考信号接收功率测量；根据测量结果更新每个波束对应的概率分布值，并根据更新后的概率分布值计算对应的标准差和期望值；判断所述标准差是否小于等于预设的最大标准差阈值；如果是，则根据所述期望值对多个波束进行排序，并根据排序结果依序向终端设备发送波束对应的参考信号，以及根据该参考信号对波束进行测量，以便根据测量结果选择终端设备的工作波束。
[0008]
根据本发明实施例的波束测量方法，首先，获取每个波束对应的概率分布值，并根据所述概率分布值对多个波束进行排序，以及根据波束的排序进行物理层参考信号接收功率测量；接着，根据测量结果更新每个波束对应的概率分布值，并根据更新后的概率分布值计算对应的标准差和期望值；然后，判断所述标准差是否小于等于预设的最大标准差阈值；接着，如果是，则根据所述期望值对多个波束进行排序，并根据排序结果依序向终端设备发送波束对应的参考信号，以及根据该参考信号对波束进行测量，以便根据测量结果选择终端设备的工作波束；从而实现在移动通信过程中，对波束进行有效测量，同时，提高波束测量效率。
[0009]
另外，根据本发明上述实施例提出的波束测量方法还可以具有如下附加的技术特征：
[0010]
可选地，所述概率分布值通过以下公式表述：
[0011][0012]
s
k
＝α
[0013]
f
k
＝β
[0014]
其中，f(x；α,β)表示概率分布值，γ(α)和γ(β)表示伽马γ函数，s
k
表示基站使用该波束进行通信的累计次数，f
k
表示基站未使用该波束进行通信的累计次数。
[0015]
可选地，根据以下公式进行所述标准差和所述期望值的计算：
[0016][0017][0018][0019]
其中，μ
k
表示更新后的概率分布值对应的期望值，s
k
表示基站使用该波束进行通信的累计次数，f
k
表示基站未使用该波束进行通信的累计次数，var
k
表示更新后的概率分布值对应的方差，σ
k
表示更新后的概率分布值对应的标准差。
[0020]
可选地，根据所述期望值对多个波束进行排序，包括：获取终端设备的当前工作波束，并将该当前工作波束置于首位；根据除所述当前工作波束外的其他波束对应期望值的大小对其他波束进行排序，以生成多个波束对应的排序。
[0021]
可选地，根据测量结果选择终端设备的工作波束，包括：判断当前测量波束的测量结果是否优于当前工作波束的测量结果；如果是，则将当前测量波束作为终端设备的工作波束。
[0022]
为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有波束测量程序，该波束测量程序被处理器执行时实现如上述的波束测量方法。
[0023]
根据本发明实施例的计算机可读存储介质，通过存储波束测量程序，以使得处理器在执行该波束测量程序时，实现如上述的波束测量方法，从而实现在移动通信过程中，对波束进行有效测量，同时，提高波束测量效率。
[0024]
为达到上述目的，本发明实施例提出了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时，实现如上述的波束测量方法。
[0025]
根据本发明实施例的计算机设备，通过存储器对波束测量程序进行存储，以使得处理器在执行该波束测量程序时，实现如上述的波束测量方法，从而实现在移动通信过程中，对波束进行有效测量，同时，提高波束测量效率。
[0026]
为达到上述目的，本发明实施例提出了一种波束测量系统，基站包括多个波束，其中，每个波束具有相应的覆盖区域，该系统包括：获取模块，所述获取模块用于获取每个波束对应的概率分布值，并根据所述概率分布值对多个波束进行排序，以及根据波束的排序进行物理层参考信号接收功率测量；计算模块，所述计算模块用于根据测量结果更新每个
波束对应的概率分布值，并根据更新后的概率分布值计算对应的标准差和期望值；判断模块，所述判断模块用于判断所述标准差是否小于等于预设的最大标准差阈值，并在判断结果为是时，根据所述期望值对多个波束进行排序；确认模块，所述确认模块用于根据排序结果依序向终端设备发送波束对应的参考信号，并根据该参考信号对波束进行测量，以及根据测量结果选择终端设备的工作波束。
[0027]
根据本发明实施例的波束测量系统，通过设置获取模块用于获取每个波束对应的概率分布值，并根据所述概率分布值对多个波束进行排序，以及根据波束的排序进行物理层参考信号接收功率测量；计算模块用于根据测量结果更新每个波束对应的概率分布值，并根据更新后的概率分布值计算对应的标准差和期望值；判断模块用于判断所述标准差是否小于等于预设的最大标准差阈值，并在判断结果为是时，根据所述期望值对多个波束进行排序；确认模块用于根据排序结果依序向终端设备发送波束对应的参考信号，并根据该参考信号对波束进行测量，以及根据测量结果选择终端设备的工作波束；从而实现在移动通信过程中，对波束进行有效测量，同时，提高波束测量效率。
[0028]
另外，根据本发明上述实施例提出的波束测量系统还可以具有如下附加的技术特征：
[0029]
可选地，所述概率分布值通过以下公式表述：
[0030][0031]
s
k
＝α
[0032]
f
k
＝β
[0033]
其中，f(x；α,β)表示概率分布值，γ(α)和γ(β)表示伽马函数，s
k
表示基站使用该波束进行通信的累计次数，f
k
表示基站未使用该波束进行通信的累计次数。
[0034]
可选地，根据以下公式进行所述标准差和所述期望值的计算：
[0035][0036][0037][0038]
其中，μ
k
表示更新后的概率分布值对应的期望值，s
k
表示基站使用该波束进行通信的累计次数，f
k
表示基站未使用该波束进行通信的累计次数，var
k
表示更新后的概率分布值对应的方差，σ
k
表示更新后的概率分布值对应的标准差。
附图说明
[0039]
图1为根据本发明实施例的波束测量方法的流程示意图；
[0040]
图2为根据本发明实施例的应用场景示意图；
[0041]
图3为根据本发明实施例的波束测量系统的方框示意图。
具体实施方式
[0042]
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0043]
相关技术中，在对波束进行测量的过程中，波束测量效率低下；根据本发明实施例的波束测量方法，首先，获取每个波束对应的概率分布值，并根据所述概率分布值对多个波束进行排序，以及根据波束的排序进行物理层参考信号接收功率测量；接着，根据测量结果更新每个波束对应的概率分布值，并根据更新后的概率分布值计算对应的标准差和期望值；然后，判断所述标准差是否小于等于预设的最大标准差阈值；接着，如果是，则根据所述期望值对多个波束进行排序，并根据排序结果依序向终端设备发送波束对应的参考信号，以及根据该参考信号对波束进行测量，以便根据测量结果选择终端设备的工作波束；从而实现在移动通信过程中，对波束进行有效测量，同时，提高波束测量效率。
[0044]
为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0045]
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
[0046]
图1为根据本发明实施例的波束测量方法的流程示意图，如图1所示，该波束测量方法包括以下步骤：
[0047]
s101，获取每个波束对应的概率分布值，并根据概率分布值对多个波束进行排序，以及根据波束的排序进行物理层参考信号接收功率测量。
[0048]
也就是说，基站向其覆盖区域的各个方向进行波束的发送，作为一种示例，如图2所示，基站发送的11个波束(即beam1～beam11)分别指向不同的方向，每个波束均具有相应的覆盖区域；然后，获取每个波束对应的概率分布值，并根据该概率分布值的大小对多个波束进行排序；接着，根据波束的排序进行物理层参考信号接收功率的测量。
[0049]
可以理解，每个用户在各个区域的移动轨迹趋于一定的稳定性。利用用户轨迹的这种稳定性，对用户利用各个波束与基站进行通信的情况采样，对用户的运动轨迹做大致预测，此预测结果可用于指导后续波束测量过程。
[0050]
需要说明的是，在初始状态下，可以根据波束的历史通信情况的先验信息进行初始概率分布值的预设。
[0051]
其中，概率分布值的表述方式可以有多种。
[0052]
作为一种示例，概率分布值通过以下公式表述：
[0053][0054]
s
k
＝α
[0055]
f
k
＝β
[0056]
其中，f(x；α,β)表示概率分布值，γ(α)和γ(β)表示伽马函数，s
k
表示基站使用该
波束进行通信的累计次数，f
k
表示基站未使用该波束进行通信的累计次数。
[0057]
可以理解，每个波束的参数α,β都不相同。当基站包含11个波束时，波束beam
k
(k＝1,...,11)的参数α,β确定为s
k
＝α，f
k
＝β，其中s
k
定义为基站使用此波束beam
k
进行通信的累计次数，f
k
定义为基站未使用此波束beam
k
进行通信的累计次数。确定好s
k
和f
k
后，每个波束beam
k
对应的beta分布be(s
k
,f
k
)也随之确定。s
k
和f
k
的初始值根据对应波束先前通信情况的先验信息来确定。
[0058]
s102，根据测量结果更新每个波束对应的概率分布值，并根据更新后的概率分布值计算对应的标准差和期望值。
[0059]
即言，根据测量结果对每个波束所对应的概率分布值进行更新，然后，计算更新后的概率分布值所对应的标准差和期望值。
[0060]
需要说明的是，在基站使用某一个波束与终端设备进行数据传输通信时，此波束接收到的l1-rsrp应该大于某一阈值(假设此阈值为p
min
)，以此来保证通信过程中的服务质量。因此，若beam
i
的l1-rsrp测量结果大于或者等于p
min
,则说明beam
i
的波束覆盖区域内有终端设备，且接入成功。
[0061]
作为一种示例，根据测量结果更新每个波束对应的概率分布值包括：如果beam
i
的l1-rsrp测量结果大于或者等于p
min
,将beam
i
波束对应的概率分布值be(s
i
,f
i
)中的参数s
i
更新为s
i
+1。若beam
i
的l1-rsrp测量结果小于p
min
,则说明可能出现了以下两种情况中的任意一种：第一种情况：beam
i
的波束覆盖区域内无终端设备；第二种情况：beam
i
的波束覆盖区域内存在终端设备，但是未与beam
i
接入成功。说明终端设备此时虽然在波束beam
i
的覆盖区域内，但是并未选择波束beam
i
进行通信，而是选择了其他波束进行通信。可能用户在两个波束的重叠区域内，而另一个波束的覆盖功率更强。那么此时将波束beam
i
对应的beta分布be(s
i
,f
i
)中的参数f
i
更新为f
i
＝f
i
+1。
[0062]
在一些实施例中，根据以下公式进行所述标准差和所述期望值的计算：
[0063][0064][0065][0066]
其中，μ
k
表示更新后的概率分布值对应的期望值，s
k
表示基站使用该波束进行通信的累计次数，f
k
表示基站未使用该波束进行通信的累计次数，var
k
表示更新后的概率分布值对应的方差，σ
k
表示更新后的概率分布值对应的标准差。
[0067]
s103，判断标准差是否小于等于预设的最大标准差阈值。
[0068]
s104，如果是，则根据期望值对多个波束进行排序，并根据排序结果依序向终端设备发送波束对应的参考信号，以及根据该参考信号对波束进行测量，以便根据测量结果选择终端设备的工作波束。
[0069]
即言，判断标准差是否小于等于预设的最大标准差阈值；如果是，则将每个更新后的概率分布值对应的期望值作为对应的波束在通信过程中被选择作为工作波束的概率(也
可以认为是用户在该波束对应的覆盖区域出现的概率，亦可认为是用户轨迹的预测)；并根据期望值的大小对应多个波束进行排序；然后，根据排序结果依序向终端设备发送波束对应的参考信号，终端设备按照基站的发送顺序进行参考信号的接收，并按照该顺序进行波束测量，以及将测量结果上报给基站，以便基站根据测量结果选择该终端设备的工作波束。
[0070]
在一些实施例中，根据期望值对多个波束进行排序，包括：获取终端设备的当前工作波束，并将该当前工作波束置于首位；根据除当前工作波束外的其他波束对应期望值的大小对其他波束进行排序，以生成多个波束对应的排序。
[0071]
在一些实施例中，根据测量结果选择终端设备的工作波束，包括：判断当前测量波束的测量结果是否优于当前工作波束的测量结果；如果是，则将当前测量波束作为终端设备的工作波束。
[0072]
作为一种示例，基站发送用于测量波束的下行信道信息参考信号时，将终端设备的当前工作波束排在首位，而除了当前工作波束之外的其他波束，则根据其对应期望值的大小进行排序，以确定多个波束的发送顺序；然后，基站按照该发送顺序向终端设备发送每个波束对应的参考信号；接着，终端设备按照发送顺序接收参考信号，并进行相应的波束测量，以及将测量结果上报给基站；基站在接收到终端设备发送的测量结果之后，每测量一次都将当前测量波束的测量结果与终端设备的当前工作波束对应的测量结果进行比对，以判断当前测量波束是否优于当前工作波束，如果是，则选择当前测量波束作为工作波束；如果遍历所有波束均未发现有其他波束的测量结果优于当前工作波束，则当前工作波束仍为工作波束，不进行改变。
[0073]
需要说明的是，上行波束测量和调整的方法和下行波束调整类似，只是网络需要配置srs来进行测量，而非csi-rs或者ssb。对于上行波束追踪和调整过程，在此不再赘述。
[0074]
综上所述，根据本发明实施例的波束测量方法，首先，获取每个波束对应的概率分布值，并根据所述概率分布值对多个波束进行排序，以及根据波束的排序进行物理层参考信号接收功率测量；接着，根据测量结果更新每个波束对应的概率分布值，并根据更新后的概率分布值计算对应的标准差和期望值；然后，判断所述标准差是否小于等于预设的最大标准差阈值；接着，如果是，则根据所述期望值对多个波束进行排序，并根据排序结果依序向终端设备发送波束对应的参考信号，以及根据该参考信号对波束进行测量，以便根据测量结果选择终端设备的工作波束；从而实现在移动通信过程中，对波束进行有效测量，同时，提高波束测量效率。
[0075]
为了实现上述实施例，本发明实施例提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有波束测量程序，该波束测量程序被处理器执行时实现如上述的波束测量方法。
[0076]
根据本发明实施例的计算机可读存储介质，通过存储波束测量程序，以使得处理器在执行该波束测量程序时，实现如上述的波束测量方法，从而实现在移动通信过程中，对波束进行有效测量，同时，提高波束测量效率。
[0077]
为了实现上述实施例，本发明实施例提出了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时，实现如上述的波束测量方法。
[0078]
根据本发明实施例的计算机设备，通过存储器对波束测量程序进行存储，以使得处理器在执行该波束测量程序时，实现如上述的波束测量方法，从而实现在移动通信过程
中，对波束进行有效测量，同时，提高波束测量效率。
[0079]
为了实现上述实施例，本发明实施例提出了一种波束测量系统，如图3所示，该波束侧链系统包括：获取模块10、计算模块20、判断模块30和确认模块40。
[0080]
其中，获取模块10用于获取每个波束对应的概率分布值，并根据概率分布值对多个波束进行排序，以及根据波束的排序进行物理层参考信号接收功率测量；
[0081]
计算模块20用于根据测量结果更新每个波束对应的概率分布值，并根据更新后的概率分布值计算对应的标准差和期望值；
[0082]
判断模块30用于判断标准差是否小于等于预设的最大标准差阈值，并在判断结果为是时，根据期望值对多个波束进行排序；
[0083]
确认模块40用于根据排序结果依序向终端设备发送波束对应的参考信号，并根据该参考信号对波束进行测量，以及根据测量结果选择终端设备的工作波束。
[0084]
在一些实施例中，概率分布值通过以下公式表述：
[0085][0086]
s
k
＝α
[0087]
f
k
＝β
[0088]
其中，f(x；α,β)表示概率分布值，γ(α)和γ(β)表示伽马函数，s
k
表示基站使用该波束进行通信的累计次数，f
k
表示基站未使用该波束进行通信的累计次数。
[0089]
在一些实施例中，根据以下公式进行所述标准差和所述期望值的计算：
[0090][0091][0092][0093]
其中，μ
k
表示更新后的概率分布值对应的期望值，s
k
表示基站使用该波束进行通信的累计次数，f
k
表示基站未使用该波束进行通信的累计次数，var
k
表示更新后的概率分布值对应的方差，σ
k
表示更新后的概率分布值对应的标准差。
[0094]
需要说明的是，上述关于图1中波束测量方法的描述同样适用于该波束测量系统，在此不做赘述。
[0095]
综上所述，根据本发明实施例的波束测量系统，通过设置获取模块用于获取每个波束对应的概率分布值，并根据所述概率分布值对多个波束进行排序，以及根据波束的排序进行物理层参考信号接收功率测量；计算模块用于根据测量结果更新每个波束对应的概率分布值，并根据更新后的概率分布值计算对应的标准差和期望值；判断模块用于判断所述标准差是否小于等于预设的最大标准差阈值，并在判断结果为是时，根据所述期望值对多个波束进行排序；确认模块用于根据排序结果依序向终端设备发送波束对应的参考信号，并根据该参考信号对波束进行测量，以及根据测量结果选择终端设备的工作波束；从而
实现在移动通信过程中，对波束进行有效测量，同时，提高波束测量效率。
[0096]
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0097]
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0098]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0099]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0100]
应当注意的是，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本发明可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
[0101]
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
[0102]
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
[0103]
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0104]
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内
部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0105]
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0106]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0107]
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。